Aug 12, 2024 Jätä viesti

Mitkä ovat syyt silikatiilien korroosiolle lasiuuneissa?

Piidioksidi tiiletniillä on huono korroosionkestävyys emäksisiä oksideja vastaan ​​ja niitä käytetään usein säiliöuunien ylärakenteessa. Yleensä säiliöuuneissa syövyttävä aine on pääasiassa R2O. Kun suuri määrä R2O:ta syövyttää piidioksidia tulenkestäviä tiiliä, tämän tiilen pintakerroksen sulamispiste laskee jyrkästi ja tippukivipisaroita ilmestyy. Normaalin käytön aikana tippukivikorroosiota ei kuitenkaan yleensä tapahdu. Myös alkalisten komponenttien diffuusiota tiilirungon keskelle tiilipinnan kanssa kosketuksen jälkeen esiintyy. Sen diffuusiosyvyys on kuitenkin paljon matalampi kuin tulenkestävissä savimateriaaleissa. Tämän muutoksen alussa R2O liuottaa piitiilet pinnasta ja tunkeutuu tiilirunkoon huokosten kautta muodostaen vain erittäin ohuen matalan sulamispisteen metamorfisen siirtymäkerroksen pinnalle, mikä vähentää piidioksidipalotiiliä edelleen. korroosio. Tällä hetkellä tiilikappaleen ulkokerroksen alkalinen komponentti on korkeampi ja alkalisen komponentin pitoisuus putoaa yhtäkkiä sisäkerroksesta.

 

glass furnace

Tämä johtuu siitä, että silikatiilien pinta liukenee, jolloin syntyy uusi lasifaasi, joka sisältää enemmän SiO2:ta. Tämän lasifaasin viskositeetti on suhteellisen korkea, mikä ei ainoastaan ​​tukki huokoset, vaan myös estää alkalimetalli-ionien diffuusiota ja kulkeutumista tiilen sisäkerrokseen, mikä estää tiilen lisäeroosiota. Vasta kun liekki suihkutetaan kaaren yläosaan aiheuttaen paikallista ylikuumenemista ja tiilen pinnan lasifaasi poistetaan, tiili kuluu edelleen.

Eroosion jälkeen suuren kaaren piidioksiditiilen pinta on valkoinen ja sileä, ja metamorfinen kerros on hyvin ilmeinen. SiQ2-kiteiden lisäksi metamorfisessa kerroksessa ei ole muita kiteitä. Na2O:n diffuusion ja tunkeutumisen ansiosta sillä on hyvä mineralisaatiovaikutus tridymiitin kasvuun. Siksi tridymiitin uudelleenkiteytyksellä on erittäin tärkeä asema piipitoisten tulenkestävien materiaalien muutosvyöhykkeellä. Lisäksi tridymiitti on ollut pitkään kosketuksessa lasifaasin kanssa ja voi myös kasvaa putkimaiseksi kolonniksi korvausreaktion aikana syntyvässä uudessa lasifaasissa. Piidioksiditiilien sisäpinta lähellä korkeimman lämpötilan aluetta on kristobaliittikiteitä. Lämpötila, jossa tridymiitti muuttuu tridymiitiksi, on teoriassa 1470 astetta, mutta muunnoslämpötilaa voidaan alentaa 1260 asteeseen, kun R2O esiintyy rinnakkain. Kvartsi alkaa muuttua tridymiitiksi 870 asteessa, ja lämpötila tässä paikassa voidaan päätellä tästä muutoksesta. Olipa kyseessä uudelleenkiteytys tai monikiteinen muunnos, se heikentää tiilikappaleen hiukkasten välisen sidoksen lujuutta ja voi jopa tuhoutua epätasaisen laajenemisen ja supistumisen vuoksi, mikä johtaa löysään kuoriutumiseen.

Kun altaan uunin sulatusaltaan korkean lämpötilan vyöhykkeellä olevat piitiilet ovat syöpyneet, ne jakautuvat selvästi useisiin kerroksiin: pinnalla erittäin ohut kerros korkeaviskoosista lasia; sen takana ovat valkoisia ja tiheitä kristobaliittikiteitä; sen takana on vaaleanvihreä kristobaliittikidekerros, joka on vaaleanvihreä korkean FeO-pitoisuuden vuoksi; sen takana on harmaa siirtymäkerros, jossa tridymiittipitoisuus on korkeampi kuin alkuperäisessä tiilessä ja kristobaliittipitoisuus on pienempi; sisin on vaaleankeltainen hajoamaton kerros.

Silikatiilen korroosionkestävyys R2O-nestefaasia vastaan ​​on huono. R2O-nestefaasi syövyttää ensin tiilissä olevan sideaineen heikon lenkin, mikä aiheuttaa sideaineen häviämisen ja kiviaineksen löystymisen. Jos uuni on rakennettu tai paistettu väärin ja piitiilimuurauksessa on pieniä tiilisaumoja, uunikaasussa oleva R2O-kaasufaasi pääsee tiilisaumoihin. Tiililiitosten sisällä olevan alhaisen lämpötilan vuoksi R2O-kaasu tiivistyy nesteeksi noin 1400 asteessa. Tämä korkean pitoisuuden R2O-neste syövyttää nopeasti piidioksidisuojatiilet ja muodostaa reikiä. Tällä hetkellä, jos tuuletus ja jäähdytys on olemassa, se nopeuttaa R2O-kaasun kondensoitumista, mikä kiihdyttää eroosiota ja aiheuttaa vakavia vaurioita tiileille.

Yleensä pahiten kulunut osa piitiilestä on 1/3 - 1/2 sen yläosasta, jossa kaasu on tiivistynyt ja lämpötila on suhteellisen korkea, joten eroosio on vakavin. Silikatiilen kulumisen jälkeen, vaikka rako yläosassa on pieni, sen alapuolella on usein suuri onkalo.

Siksi toisaalta piidioksiditiilien muuraus vaatii tiilisaumojen vähentämistä, mukaan lukien suurten kaaritiilien käyttö; toisaalta, kun uunin lämpötila ei ylitä 1600 astetta, kruunueristeen käyttö voi estää R2O:n tiivistymisen tiilisaumoissa, mikä vähentää eroosiota. Siksi suuri kaaritiilieristys ei voi vain säästää polttoainetta, vaan myös suojata kaaren yläosaa ja pidentää käyttöikää.

Suuren piitiilikaaren synnyttämiä kiviä näkee harvoin normaaleissa olosuhteissa. Koska piitiilien pääkomponentti on SiO2, SiO2 sulaa ja diffundoituu helposti sulatusaltaassa ja homogenoituu lasinesteeseen. Tämä enemmän SiO2:ta sisältävä läpinäkyvä pala sisältää kvartsin tai kvartsin kiteitä, joiden voidaan paljaalla silmällä havaita olevan hieman kellertävän vihreitä. Tämä johtuu siitä, että piidioksidin tulenkestävät tiilet sisältävät enemmän Fe2O3:a. Kuitenkin korkeassa lämpötilassa sulamisen aikana, johtuen näiden tiilien sulamisesta ja virtauksesta alaspäin uunin päällä, piivirtaus kuluttaa pohjassa olevat sähkösulatetut valutiilet ja ne pääsevät lasinesteeseen muodostaen tulenkestäviä kiviä.

Piidioksiditiilet ovat erittäin kestäviä normaalikäytössä. Al2O3 piidioksidin tulenkestävissä tiileissä on haitallinen aine. Pieni lisäys sen pitoisuuteen vähentää merkittävästi sen tulenkestävyyttä. Viime vuosina uunin lämpötila on noussut, mikä edellyttää korkealaatuisten silikatiilien käyttöä, joiden SiO2-pitoisuus on jopa 97 %, Al2O3-pitoisuus alle 0,3 % ja muita epäpuhtaudet alle 0,5 %. Kuorman pehmenemislämpötila on 30-40 astetta korkeampi kuin tavallisilla piitiilillä, joten säiliöuunin lämpötilaa voidaan nostaa 20-30 astetta.

Lähetä kysely

whatsapp

Puhelin

Sähköposti

Tutkimus